2008-9-10 17:37:44 新闻来源：

 

课程内容标准：

1、  初步掌握用计算机进行信息处理的几种基本方法，认识其工作过程与基本特征。

2、  通过部分智能信息处理工具软件的使用，体验其基本工作过程，了解其实际应用价值。

 

教材分析：

随着信息技术的高速发展，信息技术自然会涉及到信息智能处理，这也是前沿技术在日常应用中的体现。高中学生有必要也有兴趣追求和学习前沿技术。本节内容只是要求学生在使用信息智能处理工具软件处理信息的过程中，对信息智能处理工具进行初步体验，并形成感性认识。

 

学生分析：

高中学生通过前一阶段的信息技术课的学习，已经掌握了一定的操作技能，能具备根据任务需求，操作工具软件来处理信息的能力；并且高中生也具有很强烈的求知欲和探究欲，在教学过程中尽可能选择学生感兴趣的实践活动，调动学生兴趣，让学生在实践中自主探究。

 

教学目标：

【知识技能】

1、了解智能信息处理工具的工作过程。

2、了解智能信息处理工具的工作原理。

3、感受智能信息处理工具的实际应用价值。

【过程与方法】

通过实践掌握几种智能工具处理信息的方法，体会其处理信息的基本过程。

【情感态度与价值观】

通过感受人工智能的魅力，激发学生对人工智能学科的浓厚兴趣。通过对人工智能未来发展的展望，使学生看到人工智能广阔的发展前景，并对未来社会产生大胆假想，拓展学生的思维。

 

教学重点难点：

【教学重点】

1、通过实践探索了解智能工具软件。

2、了解智能工具处理信息时的工作过程和工作原理。

【教学难点】

理解智能信息处理工具的工作过程和工作原理。

 

教学方法：

应用观摩教学法导课，通过让学生欣赏与模式识别的视频，引入本课主题，激发学生学习的兴趣，在轻松愉快的学习氛围中进入本课的学习。

在教学过程中，应用活动实践探究法，引导学生通过完成分别涉及人工智能的两个研究领域——模式识别和自然语言理解的两个实践活动，体验智能信息处理的过程。通过互动探究法，教师点拨，学生探究，交流提问，引导学生发现新知，了解智能工具处理信息的工作原理，并在活动中了解人工智能技术的实际应用价值，激发学生的兴趣。引导学生在实践中探究问题，讨论问题，解决问题。

通过引导学生在实践活动中发现的问题的基础上，运用启发式教学方法进一步引导探讨更深层次的问题，鼓励学生大胆设想，启迪学生思维，充分调动学生学习的主动性，激发学生的责任感。

 

教学准备

1、制作教学课件及教学素材。

2、调试多媒体教学系统软件，给学生机安装文通慧视小灵鼠软件。

3、在论坛上发表相应主题的帖子，并搜集智能工具的相关知识与素材。

 

教学过程

【导课】

通过欣赏一段与模式识别有关的视频，调动学生兴趣，引出本课课题。

 

【探索实践活动1 —— 智能鼠标输入汉字】

1、明确实践任务

引出模式识别技术的概念（模式识别，主要是利用计算机对物体、图像、语音、字符等进行自动识别）；通过实践亲身感受模式识别技术的应用。

2、实践探索——使用“文通慧视小灵鼠”软件用鼠标输入汉字。

a.明确任务要求：

打开“记事本”程序，打开“文通慧视小灵鼠”软件，使用鼠标输入十个汉字“米天 (biang) a； (分号)@（猴头符）……（学生自选）”。根据实践结果完成在论坛的“手写文字识别率调查”主题中的内容。

b.反馈结果，引导质疑

通过论坛发起调查，统计学生实践结果。

提出问题：

有哪些字没有被正确识别？被错误识别成什么？

什么样的文字不容易识别？(书写不规范,笔画不全的汉字？特殊符号、阿拉伯数字、英文字母或不规则图形？)

 

4、引导学生归纳理解原理：

教师讲解智能鼠标输入汉字的工作流程：

用鼠标输入汉字—>信息读入—>预处理—>笔画识别—>特征匹配—>显示汉字。

以实践结果为例（比如天被识别成大，biang没有识别出来等），引导学生理解“预处理”及“特征匹配”等。

 

5、应用价值总结：

虽然在活动中我们发现软件的识别率还不足100%，但它在现实生活中已具备了使用价值，广泛应用于各个领域，特别对于手残人士，语音输入使汉字录入对于他们来说不再是可望而不可及的事情。

情感态度总结：

对待任何一件人工智能产品，我们应该一分为二地看待问题，既要看到其自身存在的一些不足，也要正视它的实际应用价值的一面，不能因为其不足而抹杀掉其全部价值。

 

6、引导学生举例说明模式识别的其它应用并类比理解模式识别的简单原理。

 

【探索实践活动2 —— 与机器人对话】

1、第一阶段：认识小i

引导学生和小i进行简短的对话，在神秘的气氛中，在 “人机对话”的过程中，感受自然语言理解技术应用的魅力和价值，激发学生的学习兴趣。

2、    提出问题：机器人为什么能回答我们提出的各种问题？引出自然语言的概念。并与人类思考的过程做类比引导学生理解自然语言理解的原理。

原理归纳：人机对话主要采用的是：“自然语言理解”技术，自然语言理解主要是研究如何使计算机能够理解和生成自然语言技术。

基本过程：自然语言理解的过程可以分为三个层次:词法分析、句法分析和语义分析。当我们输入一段话，机器人首先要理解这段话的意思，然后根据并利用它所具有的知识，生成一段文字，给出回答。它与模式识别技术是人工智能的两个非常重要的应用领域。

3、第二阶段：与机器人对话

学生可以选择不同主题与机器人对话，并记录精彩对话片段发送到论坛中与其它同学分享。让学生更全面直观地感觉人工智能技术。

4、通过浏览精彩片段，思考并回答：

你觉得机器人“聪明“吗？他的回答让你满意吗？有没有什么破绽？有没有答非所问的情况出现？

回顾自然语言识别技术的原理，找到答案：由于我们的语言是丰富多彩的，使得机器理解自然语言相当困难。

 

【拓展探讨，应用展望】

假设情境，“如果你就是未来小i的设计者，你会如何设计小i？”。引发学生探讨，更深层次地理解自然语言理解技术的原理，开拓学生思维，展望未来，引发讨论——“人类赋予机器人的智慧会不会超越人类的智慧？”

并通过一段视频，拉深学生的想象空间，引发学生对未来人工智能技术发展的展望，激起学生对人工智能研究领域的学习和探索的兴趣和斗志，鼓励学生在未来参与到人工智能领域的研究中。

 

【教师总结——结课】

    在本课中，同学们通过实践感受了模式识别技术、自然语言理解技术的具体应用，也了解了相关原理。模式识别和自然语言理解是人工智能的两大研究领域。除此之外，人工智能还广泛应用于机器证明、专家系统、自动程序设计、人工神经网络、智能代理等领域。通过一节课的时间，我们不可能掌握所有智能信息处理工具的使用方法，只是对人工智能领域做一个粗浅的涉猎，更多的内容，同学们可以在下学期选修《人工智能初步》模块进行更深层次的学习。

在论坛上教师发表了搜集到的关于人工智能最新发展趋势和应用的网站，提供给对人工智能技术感兴趣的学生、有意愿深入学习的学生课后知识拓展的途径。

 

板书设计：

第四章第二节  用智能工具处理信息

一、模式识别

利用计算机对物体、图像、语音、字符等进行自动识别

【探索1】智能鼠标输入汉字

任务：文通慧视小灵鼠  十个汉字    米  天  (biang)  a  ；(分号)   @（猴头符）……（学生自选）

问题：哪些汉字没有被正确识别？哪些汉字没有被识别？

       输入的汉       被错误识别成

          米            禾  木  ……

          天             大    ……

原理：用鼠标输入汉字—>信息读入—>预处理—>笔画识别—>特征匹配—>显示汉字

二、自然语言理解

【探索2】认识小i

问题：机器人为什么能回答我们提出的各种问题？

自然语言识别技术:计算机能够理解和生成自然语言的技术。

原理：语言理解、思考和语言生成。

 

词法分析句法分析  语义分析。

思考：为什么会有破绽？

      自然语言丰富多彩

【拓展】人类赋予机器人的“智慧”会超越人类的智慧吗？

 选修模块：《人工智能初步》

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